Zal_2_Reprofilacja szyn w torach i rozjazdach_cz2

Transkrypt

PKP
Polskie Linie Kolejowe S.A.
Biuro Dróg Kolejowych
WARUNKI TECHNICZNE PKP PLK S.A.
– REPROFILACJA SZYN W TORACH I ROZJAZDACH
– CZĘŚĆ 2: WYTYCZNE KWALIFIKACJI
ILK5- 510-05C/2007
plik7Ha-WytKwal-ILK5-510-05c_v31a0807
SPIS TREŚCI
1
ZAKRES STOSOWANIA ..................................................................................... 2
2
PROCEDURA KWALIFIKACJI ............................................................................ 2
3
KRYTERIA KWALIFIKACJI ................................................................................. 5
3.1
Reprofilacja początkowa ...................................................................................................................... 5
3.2
Reprofilacja prewencyjna i naprawcza ............................................................................................... 5
3.3
Reprofilacja regeneracyjna .................................................................................................................. 9
3.4
Reprofilacja rozjazdów – kryteria dodatkowe ................................................................................... 9
3.5
Techniki oceny stosowane w kwalifikacji .......................................................................................... 12
4 UWARUNKOWANIA WPŁYWAJĄCE NA WYBÓR ODCINKÓW I
TECHNOLOGII REPROFILACJI ............................................................................. 14
4.1
Uwarunkowania konstrukcyjne ......................................................................................................... 14
4.2
Uwarunkowania dotyczące stanu technicznego nawierzchni torowej i rozjazdowej .................... 15
4.2.1
Uwarunkowania ogólne..................................................................................................................... 15
4.2.2
Zakres robót przygotowawczych ...................................................................................................... 15
4.2.3
Nierówności podłużne faliste ............................................................................................................ 16
4.2.4
Wady kontaktowo-zmęczeniowe i inne............................................................................................. 17
4.2.5
Ocena wielkości podstawowych wad kontaktowo-zmęczeniowych ................................................. 20
4.3
Uwarunkowania technologiczne ........................................................................................................ 22
4.3.1
Dobór technologii.............................................................................................................................. 22
4.3.2
Długość odcinków zatrudnienia maszyn ........................................................................................... 25
5
EWIDENCJA ROBÓT ........................................................................................ 25
6
MATERIAŁY ŹRÓDŁOWE ................................................................................. 26
7
ZAŁĄCZNIKI ...................................................................................................... 26
Wymagania i Badania
str.1/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
1
{1}
ZAKRES STOSOWANIA
Niniejsze wytyczne powinny być stosowane przy określaniu potrzeb reprofilacji szyn
w torach i rozjazdach oraz planowaniu i ewidencji takich robót w ramach utrzymania,
modernizacji lub budowy nowych odcinków linii PKP PLK S.A.
{2}
Tracą moc warunki techniczne wykonania i odbioru opracowane w DG PKP-KD
zatwierdzone dnia 11.06.1996 roku decyzją KD4-518/18/96/KK.
{3}
W zakresie definicji, stosowanych technologii, trybów reprofilacji oraz innych
zagadnień związanych z wykonywaniem i odbiorem robót stosuje się postanowienia [8].
{4}
Zmiany, odstępstwa i interpretacje niniejszych wytycznych leżą w kompetencji Biura
Dróg Kolejowych Centrali PKP PLK S.A.
2
{1}
PROCEDURA KWALIFIKACJI
Procedura kwalifikacji szyn do reprofilacji zakłada realizowanie robót tego typu w
ramach ogólno-sieciowych kampanii mających na celu minimalizowanie kosztów
zastosowania specjalistycznych maszyn.
{2}
Zakwalifikowanie poszczególnych odcinków do reprofilacji w ramach danej kampanii
dokonywane jest na podstawie zestawień potrzeb reprofilacji na sieci PKP PLK S.A. i
rankingów uwzględniających wadliwość nawierzchni, parametry eksploatacyjne oraz
czynniki logistyczne.
Wymagania i Badania
str.2/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
{3}
Dopuszcza się indywidualne zamówienia usług reprofilacji szyn:
a) przez jednostki organizacyjne PKP PLK S.A. – w celu pilnej poprawy stanu szyn,
w których występują wady powierzchniowe,
b) przez podmioty wykonujące roboty budowlane na sieci PKP PLK S.A. – w celu
realizacji wymagań kontraktowych.
{4}
Kwalifikacja do reprofilacji powinna być dokonywana przez właściwy terenowo
Zakład Linii Kolejowych w ramach oględzin torów, badań technicznych rozjazdów, objazdów
linii a także przy okazji regularnie prowadzonych badań szyn przez Centrum Diagnostyki.
Biorąc pod uwagę złożoność oceny wad szyn zaleca się, by przynajmniej jedno badanie
defektoskopowe w roku było wykonywane z udziałem przedstawiciela właściwego terenowo
Zakładu Linii Kolejowych (lub Sekcji Eksploatacji).
{5}
Obowiązek
wpisania
stosownych
wymogów
reprofilacji
w
specyfikacjach
technicznych na roboty remontowe, modernizacyjne lub związane z budową nowych
odcinków torów, należy do autora specyfikacji. Specyfikacje techniczne podlegają
sprawdzaniu przez właściwe terenowo Zakłady Linii Kolejowych (IZ).
{6}
Dane o potrzebach reprofilacji należy sporządzać w formie tabelarycznej jako plik MS
EXCEL zgodnie z formularzem wg zał. 2 (objaśnienie kolumn zamieszczone jest w nagłówku
pliku rozsyłanego przez Centralę PKP PLK S.A. z tym formularzem jako obszar
niedrukowany). Każdy wiersz danych powinien dotyczyć jednego segmentu torowego lub
grupy rozjazdów jednej głowicy rozjazdowej.
{7}
Zestawienie potrzeb reprofilacji zaleca się rozpoczynać od wpisania tych odcinków,
które – w oparciu o praktyczne doświadczenia Zarządzającego danym odcinkiem –
Wymagania i Badania
str.3/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
najbardziej kwalifikują się do takich robót1 np. z uwagi na hałas, rozpoznane wady
kontaktowo-zmęczeniowe o małej głębokości zalegania, wykonaną naprawę lub spełnianie
więcej niż jednego kryterium parametrycznego. Odcinkom takim nadaje się w zał.2
oznaczenie zgodne z kryterium wg zał.1 oraz pkt.3.2-{6} np. „K6” w przypadku kwalifikacji
wg cyklu, lub NB w przypadku kwalifikacji z uwagi na wykonaną naprawę bieżącą.
{8}
Pozostałym odcinkom, które:
a) mogą kwalifikować się do reprofilacji, lecz praktyczne zastosowanie kryteriów
parametrycznych jest trudne (ocena wielkości wad, występowanie wad „O” itp.),
lub w przypadku gdy -zdaniem Zarządzającego odcinkiem - reprofilacja może być
mało skuteczna (np. z uwagi na bardzo zły stan techniczny toru) – nadaje się
oznaczenie „2”, przy czym:
o dla każdego segmentu torowego należy podać krótkie uzasadnienie wpisując
wyrażenia kluczowe takie jak: (zły stan podkładów, zróżnicowane wielkości
wad szyn, ciągłe usterki geometryczne, nagromadzenie wychlapów, duża ilość
ograniczeń prędkości, inne),
o dane takie podlegać mogą dodatkowej weryfikacji przez Centrum Diagnostyki
lub Centralę PKP PLK S.A.,
b) zostaną wytypowane przez Centrum Diagnostyki lub Centralę PKP PLK S.A (np.
w efekcie objazdów linii) - nadaje się oznaczenie „0”. Odcinki takie, wpisane na
etapie kwalifikacji wstępnej, wymagają uszczegółowienia przez właściwe
terenowo Zakłady Linii Kolejowych oraz podlegają ich zaopiniowaniu (np.
poprzez określenie dla tych odcinków terminów planowanych wymian szyn lub
torów) w kolumnie „uwagi” formularza wg zał.2.
1
Ma to na celu uniknięcie konieczności sporządzania ewidencji wszystkich odcinków na V≥80km/h dla potrzeb
sieciowego planu robót
Wymagania i Badania
str.4/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
3
3.1
{1}
KRYTERIA KWALIFIKACJI
Reprofilacja początkowa
Reprofilacja szyn w trybie początkowym powinna być jednym z końcowych zabiegów
budowy nawierzchni torów lub rozjazdów w ramach remontu, modernizacji lub budowy
odcinków linii. Nie jest wymagane stosowanie tego zabiegu na segmentach torowych, na
których dokonano wymiany szyn tylko na krótkich odcinkach.
{2}
Reprofilacją początkową należy obejmować szynowe elementy jezdne w torach
głównych (zasadniczych i dodatkowych) oraz szlakowych, przeznaczonych do ruchu z
prędkością 80 km/h lub większą a także rozjazdy położone w takich torach - z zachowaniem
dodatkowych wymagań wg pkt. 3.6.
{3}
Reprofilacja początkowa powinna być przeprowadzona:
a) po ostatecznym montażu szyn, przy czym zaleca się wykonanie tej reprofilacji po
przeniesieniu przez tor obciążenia 3 Tg,
b) nie później niż: w ciągu 24 miesięcy po oddaniu nawierzchni do eksploatacji, lub
przed przeniesieniem obciążenia 10 Tg po danym torze.
3.2
{1}
Reprofilacja prewencyjna i naprawcza
Reprofilacja szyn w trybach prewencyjnym lub naprawczym powinna być jednym z
podstawowych zabiegów utrzymania torów i rozjazdów, gdyż determinuje ona trwałość
wszystkich elementów nawierzchni oraz oddziaływania na otoczenie. Kierować się przy tym
należy przede wszystkim potrzebą likwidacji wad w początkowym okresie ich powstawania
(tj. uwidocznienia się pęknięć na powierzchni szyn) poprzez usuwanie cienkiej warstwy
Wymagania i Badania
str.5/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
metalu, w której dochodzi do powstawania wad kontaktowo-zmęczeniowych (reprofilacja
prewencyjna)2.
{2}
Do reprofilacji prewencyjnej lub naprawczej należy kwalifikować szyny w torach
głównych zasadniczych i szlakowych oraz w rozjazdach przeznaczonych do ruchu z
prędkością V≥80 km/h o prognozowanej żywotności szynowych elementów jezdnych
wynoszącej co najmniej 3 lata, które spełniają co najmniej jedno z kryteriów
parametrycznych zawartych w zał.1 i uwzględniają uwarunkowania określone w pkt.4.
{3}
Dopuszcza się reprofilowanie torów i rozjazdów o krótszej prognozie użytkowania lub
niższej prędkości (np. szyny w łukach, iglice w rozjazdach) w przypadkach szczególnych
uzasadnionych koniecznością ograniczenia emisji hałasu, drgań lub rozwoju wad kontaktowozmęczeniowych.
{4}
O wyborze trybu reprofilacji na danym odcinku decyduje kryterium, które wymaga
usuwania największej grubości metalu z główki szyny zgodnie z zał.1.
{5}
Zalecane cykle reprofilacji (kryterium K6 – zał.1) powinny podlegać weryfikacji przez
Zakłady Linii Kolejowych w oparciu o analizy tempa narastania wad w szynach (np.
porównywanie kolejnych kart badań defektoskopowych).
{6}
Do reprofilacji prewencyjnej lub naprawczej należy ponadto kwalifikować odcinki
torów poddane:
a) naprawie
bieżącej
(wpisywać
oznaczenie
NB
w
zał.2),
obejmującej
oczyszczanie/wymianę podsypki, wzmocnienie rusztu torowego, usunięcie
głębokich wad w szynach lub przebudowanie szyn z klasycznych na bezstykowe -
2
potrzeba taka wynika m.in. ze wzrostu twardości kół i szyn oraz stosowania pojazdów trakcyjnych o większej
mocy
Wymagania i Badania
str.6/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
niezależnie od nierówności profilu podłużnego i przekroju szyny - za wyjątkiem
przypadków zabudowy szyn reprofilowanych w zakładach stacjonarnych,
b) ciągłej wymianie podkładów (wpisywać oznaczenie NG w zał.2),
W odniesieniu do odcinków szlakowych, do reprofilacji należy kwalifikować cały
{7}
segment torowy, na którym występują wady kontaktowo-zmęczeniowe lub falistość (hałas).
Zastosowanie reprofilacji selektywnej wymaga wykonania szczegółowych pomiarów
falistości powierzchni tocznej szyn i oceny wielkości wad3.
{8}
Po przeprowadzeniu reprofilacji należy dokonać wizualnego sprawdzenia stanu
powierzchni tocznej szyn w celu zweryfikowania liczby i wielkości pozostawionych wad 4.
{9}
Szczególną uwagę w procesie kwalifikacji szyn do reprofilacji należy zwracać m.in.
na następujące odcinki:
a) łuków poziomych (rys.1) oraz odcinki z przechyłką –z uwagi na wady kontaktowozmęczeniowe 2223,
b) pochyleń podłużnych (rys.3) lub innych przypadków występowania zwiększonych sił
trakcyjnych wskutek regularnego rozruchu5 pociągów - z uwagi na wady kontaktowozmęczeniowe 2223 i 227.
c) na których prowadzony jest ruch mieszany lub pasażerski i nie występują regularne
hamowania pociągów - z uwagi na falistość szyn (rys.2),
d) aglomeracyjne oraz inne istotne z punktu widzenia ochrony środowiska przed hałasem
(strefa oddziaływania dochodzić może do kilkuset metrów) i drganiami gruntu (strefa
oddziaływania dochodzić może do kilkudziesięciu metrów),
3
niewielkie ilości wad mogą być symptomem ich rozwijania się na dłuższym odcinku i dlatego zaleca się w
takich przypadkach planować reprofilację całego segmentu torowego, różnicując ewentualnie tryby obróbki
4
uwaga: bezpośrednio po szlifowaniu występować może zatarcie wad powierzchniowych opiłkami,
5
pod pojęciem rozruchu należy rozumieć początkową fazę rozpędzania (do ok. 40 km/h) oraz okres ruchu
pociągu, w którym występują trudności z utrzymaniem biegu z uwagi na duże pochylenia
Wymagania i Badania
str.7/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
wady 2223
tok zew nętrzny
tok w ew nętrzny
falistość
falistość
Rys. 1 Typowe rozmieszczenie falistego zużycia szyn i wad 2223 na szlaku
pociąg szybki
V
[km/h]
pociąg regionalny
(osobow y)
WYKRES PRĘDKOŚCI
peron
zanik falistości
Rys. 2 Typowy zanik falistego zużycia na odcinku regularnego hamowania
W
[mnpm]
V
[km/h]
PROFIL PODŁUZNY ODCINKA
WYKRES PRĘDKOŚCI
nagromadzenie w ad 2223 i
w ybuksow ań
Rys. 3 Typowe rozmieszczenie wad 2223 i wybuksowań wynikające dużego
pochylenia podłużnego toru (wzniesienie)
Wymagania i Badania
str.8/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
3.3
{1}
Reprofilacja regeneracyjna
Do reprofilacji regeneracyjnej dopuszcza się kwalifikowanie szyn w torach
spełniających kryteria określone w zał.1 i uwarunkowania pkt. 4, przy czym wymagane jest
uprzednie sprawdzenie głębokość wad powierzchniowych przyrządami specjalistycznymi.
Reprofilacja w trybie regeneracyjnym może być stosowana w szczególnych przypadkach
występowania trudnych w ocenie wad kontaktowo-zmęczeniowych w liczbie nie
przekraczającej 3 wad/miejsc koncentracji na kilometr toru, przy jednoczesnym braku
możliwości dokonania w krótkim okresie wymiany szyn.
{2}
Po przeprowadzeniu reprofilacji należy dokonać wizualnego sprawdzenia stanu
powierzchni tocznej szyn w celu zweryfikowania liczby i wielkości pozostawionych wad4.
{3}
Ewentualne odwołanie ograniczeń prędkości, wprowadzonych przed reprofilacją z
uwagi na wady kontaktowo-zmęczeniowe, może nastąpić jedynie po dokonaniu
szczegółowych badań, przy czym dopuszcza się wykorzystywanie w tym procesie wyników
pomiaru wielkości wad urządzeniami zainstalowanymi na maszynie reprofilującej.
3.4
{1}
Reprofilacja rozjazdów – kryteria dodatkowe
Rozjazdy należy poddawać reprofilacji początkowej, prewencyjnej lub naprawczej
wyłącznie poprzez szlifowanie, przy czym obejmować tym procesem można oba kierunki
danego rozjazdu lub tylko jeden (rys. 4), charakteryzujący się większą prędkością ruchu
pociągów lub spełnieniem co najmniej jednego z kryteriów parametrycznych wg zał.1.
Wymagania i Badania
str.9/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
Sw
kierunek
zasadniczy
odcinek nieszlifowany
maszyną samojezdną
początek iglicy
Sz
Sz
szlifowanie kierunku zasadniczego - reprofilacja w pełnym zakresie kątowym
szlifowanie kierunku zasadniczego - reprofilacja w ograniczonym zakresie kątowym
szlifowanie kierunku zasadniczego - reprofilacja w ograniczonym zakresie kątowym w przypadku szlifowania tylko kierunku zasadniczego
lub dwuetapowo pełnym zakresie - w przypadku szlifowania obu kierunków rozjazdu
szlifowanie kierunku drugiego w pełnym zakresie kątowym (lub obszar nieszlifowany w przypadku reprofilacji wyłącznie kierunku zasadniczego)
szlifowanie kierunku drugiego w ograniczonym zakresie kątowym (lub obszar nieszlifowany w przypadku reprofilacji wyłącznie kierunku zasadniczego)
strefa wyłączona z zakresu szlifowania
zmechanizowanego
zasięg poziomy tarcz szlifierskich
-1°
+5°
-70°
schemat ideowy różnych kątów ustawienia tarcz szlifierskich (głowica lewa)
Rys. 4 Schemat stref szlifowania rozjazdu
{2}
Rozjazdy zwyczajne lub łukowe:
a) wykonane z użyciem stali utwardzanej,
b) węzłowe6 o skosie 1:12 lub mniejszym (1:14, 1:18.5),
c) nie posiadające pochylenia konstrukcyjnego, którym poprzez szlifowanie ma być
nadane pochylenie powierzchni tocznej główki szyn zgodnie z [8],
należy poddawać szlifowaniu na obu kierunkach łączących tory główne lub szlakowe.
{3}
W ramach kwalifikacji rozjazdów do reprofilacji naprawczej należy szczególną uwagę
zwracać na te tory (kierunki) poszczególnych rozjazdów, które poddawane są regularnym
obciążeniom od sił trakcyjnych (od rozruchu). Dotyczy to na przykład rozjazdów położonych
najbliżej za sygnalizatorami pociągowymi (rys.5). Wykryte wady kontaktowo-zmęczeniowe
powinny być przy tym ocenione pod kątem tempa ich rozwoju7.
6
tj. wchodzące w skład dróg rozjazdowych służących regularnej zmianie torów różnych linii kolejowych, lub
zmianie liczby torów jednej linii, a także służące podłączeniu łącznic i grup przyjazdowo-odjazdowych
7
zalążki wad w takich przypadkach nie powinny automatycznie kwalifikować szyn do reprofilacji gdyż w
łukach o małych promieniach mogą one ulegać samoistnemu ścieraniu.
Wymagania i Badania
str.10/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
kierunek rozruchu pociagów
Rys. 5 Przykłady rozjazdów szczególnie narażonych na powstawanie wad 2223
{4}
W ramach szlifowania rozjazdu należy poddać obróbce tą samą maszyną także odcinki
przyległe do reprofilowanego kierunku danego rozjazdu na długości po około 10 m z każdej
strony. W ramach szlifowania rozjazdu bez pochylenia konstrukcyjnego szyn, odcinki
szlifowane za blokiem krzyżownicy należy wydłużyć do około: 11, 14, 16 lub 18 m za
końcami rozjazdów o skosach równych odpowiednio: 1:9, 1:12, 1:14 oraz 1:18.5.
{5}
Strefy krzyżownic nieoszlifowane w sposób zmechanizowany należy planować do
szlifowania przy użyciu urządzeń przenośnych na warunkach określonych w [5]. Operacja
taka jest w szczególności wymagana w celu:
a) poprawy stanu powierzchni tocznej części rozjazdowych takich jak: iglice, dzioby
krzyżownic, szyny skrzydłowe, szyny dziobowe – w przypadku występowania
nierówności śladu toczenia kół, spływów bądź wyszczerbień materiału,
b) usunięcia warstwy powierzchniowej nowych elementów rozjazdu wykonanych ze
staliwa manganowego – po okresie początkowej eksploatacji (ok. 3 Tg),
c) wyrównania profilu powierzchni tocznej na granicy odcinków pomijanych w
procesie szlifowania zmechanizowanego, lub na których konieczne jest
ograniczenie
zakresu
kątowego
reprofilacji
wykonywanej
maszynami
samojezdnymi.
Wymagania i Badania
str.11/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
3.5
{1}
Techniki oceny stosowane w kwalifikacji
W zakresie kwalifikacji szyn do reprofilacji, z uwagi na występujące w nich wady,
należy stosować przepisy i instrukcje dotyczące diagnostyki szyn [2] i [3], katalog wad szyn
[4] oraz dodatkowo - zasady oceny widocznej wielkości wad kontaktowo-zmęczeniowych wg
zał.1.
{2}
W ramach oględzin wykonywanych bez użycia specjalistycznych urządzeń należy:
a) ocenić szerokość powierzchni zasadniczego styku koła z szyną, którego ślad
powinien być widoczny jako jaśniejsze pasmo jednolitej szerokości na górnej
powierzchni tocznej, pozbawione cyklicznych zmian zabarwień mogących
świadczyć o występowaniu falistości,
b) ocenić przytwierdzenia, a w szczególności stan wkrętów – wystające mogą być
oznaką falistości,
c) ocenić stan podsypki – wytarcia objawiające się zmianą zabarwienia mogą być
oznaką falistości
d) ocenić
wielkość
wad
powierzchniowych
wykorzystując
karty
badań
defektoskopowych oraz kryteria wg zał.1.
{3}
W ramach objazdów linii należy dokonywać subiektywnej oceny oddziaływań
udarowych (m.in. SQUAT) oraz hałasu (falistość), kierując się następującymi kryteriami:
a) na odcinkach nie wykazujących falistości powinien on być słyszalny jako
jednostajny szum lub gwizd nie utrudniający wzajemnego porozumiewania się
(zaleca się dokonywać objazdów z pomostu ostatniego wagonu pasażerskiego),
b) na odcinkach falistego zużycia szyn - jest on zwykle słyszalny jako oddziaływania
o zmiennym natężeniu, znacząco utrudniające porozumiewanie się, którym - na
odcinkach z przytwierdzeniem typu K - towarzyszy najczęściej dźwięczenie
luźnych pierścieni.
Wymagania i Badania
str.12/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
{4}
W ramach kwalifikacji odcinków wątpliwych pod względem hałasu lub wielkości wad
parametry kwalifikujące do reprofilacji należy potwierdzić wykonując w wybranych
miejscach pomiary:
a) falistomierzem ręcznym lub zainstalowanym na pojeździe pomiarowym – pomiar
głębokości fali,
b) profilomierzem ręcznym lub zainstalowanym na pojeździe pomiarowym (przekrój),
c) ultradźwiękowymi urządzeniami defektoskopowymi,
d) urządzeniami wiroprądowymi lub innymi, np. urządzeniami oceniającymi stan
naprężeń powierzchniowych w szynach, systemami automatycznej analizy obrazu - w
miarę wdrażania na sieci PKP PLK S.A. przez Centrum Diagnostyki,
{5}
W procesie potwierdzania kwalifikacji szyn do reprofilacji z uwagi na falistość szyn
wykorzystywać należy także – w miarę dostępności - inne techniki, takie jak:
a) obiektywna ocena hałasu; dopuszczalna wartość hałasu w przedziale wagonu
pasażerskiego przy rozkładowej prędkości pociągu wynosi 65 dB, a mierzona na
poziomie wózka – 115 dB,
b) pomiar wartości skutecznej przyspieszeń8 (RMS); przy jeździe z dopuszczalną na
danym odcinku toru prędkością; średnia wartość RMS danego odcinka toru nie
powinna być większa niż 100 m/s2,
c) system doradczy DOSZ, dostępny poprzez Biuro Dróg Kolejowych Centrali PKP PLK
S.A., bazujący m.in. na ciągłych pomiarach falistości szyn.
8
Technika zastosowana m.in. w wagonie pomiarowym Centrum Naukowo-Technicznym Kolejnictwa.
Wymagania i Badania
str.13/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
4
4.1
{1}
UWARUNKOWANIA WPŁYWAJĄCE NA WYBÓR
ODCINKÓW I TECHNOLOGII REPROFILACJI
Uwarunkowania konstrukcyjne
Szlifowaniu zmechanizowanemu mogą być poddawane powierzchnie toczne:
a) szyn S60, UIC60, 60E1, S49 i 49E1 o pochyleniu poprzecznym 1:20, 1:40 lub bez
pochylenia,
b) rozjazdów zwyczajnych lub łukowych typu S60, UIC60, 60E1, S49 i 49E1 o
skosach krzyżownic 1:9 i mniejszych z dziobami stałymi lub ruchomymi,
c) przyrządów wyrównawczych typu S60, UIC60, 60E1, S49 i 49E1,
na podkładach i podrozjazdnicach betonowych, drewnianych z przytwierdzeniami typu K,
SB, SKL oraz W14, a także na podkładach i podrozjazdnicach stalowych.
{2}
Szyny w torach i rozjazdach, poddawanych zmechanizowanej reprofilacji powinny
posiadać konstrukcję bezstykową, a jedynie w wyjątkowych9 przypadkach torów – klasyczną
(rozjazdy częściowo spawane należy szlifować tylko na kierunku spawanym) .
{3}
Promienie łuków poziomych w torach i rozjazdach poddawanych reprofilacji powinny
być większe10 niż 600 m. Dopuszcza się reprofilowanie szyn w łukach o mniejszym
promieniu w przypadku narastania wad kontaktowo-zmęczeniowych, występowania spływów
lub znaczących odchyłek przekroju powierzchni tocznej od przekroju normatywnego (na
tokach wewnętrznych łuków poziomych) a także w ramach reprofilacji początkowej.
9
np. szyny utwardzane, szyny w których rozwijają się wady, szyny o długości przekraczającej 30 m
z uwagi na zużycia szyn skracające ich żywotność
10
Wymagania i Badania
str.14/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
4.2
4.2.1
{1}
Uwarunkowania dotyczące stanu technicznego
nawierzchni torowej i rozjazdowej
Uwarunkowania ogólne
Nawierzchnie torowe poddawane reprofilacji powinny znajdować się w stanie
technicznym odpowiadającym parametrom spokojności jazdy dla prędkości nie mniejszej niż
80 km/h niezależnie od faktycznej prędkości na danym odcinku.
{2}
Rozjazdy kwalifikowane do szlifowania powinny znajdować się w dobrym stanie
technicznym odpowiadającym parametrom spokojności jazdy dla prędkości nie mniejszej niż
120 km/h niezależnie od faktycznej prędkości na danym rozjeździe.
{3}
Zaleca się, by szyny w torach i rozjazdach przeznaczonych do reprofilacji posiadały
zużycie boczne nie przekraczające 2/3 zużycia dopuszczalnego.
4.2.2
{1}
Zakres robót przygotowawczych
Przed wykonaniem reprofilacji szyn w torach zaleca się dokonać w razie potrzeby:
o wycięcia wad szyn niemożliwych do likwidacji w procesie reprofilacji,
o wymiany rozbitych styków klejono-sprężonych,
o wymiany złączy spawanych lub zgrzewanych, których prostoliniowość w
płaszczyźnie pionowej przekracza 1mm na 1 metrowym liniale,
o napawania pojedynczych wad powierzchniowych niemożliwych do likwidacji
poprzez reprofilację; głębokie wybuksowania wielokrotne na długich odcinkach
dużych pochyleń powinny być usuwane poprzez wymianę szyn z uwagi na
prawdopodobny rozwój wad niewidocznych,
o poprawy stanu przytwierdzeń, w tym w szczególności wymiany zużytych
przekładek podszynowych i mocowań,
Wymagania i Badania
str.15/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
o poprawy oprofilowania podsypki co najmniej w stopniu zapewniającym
wypełnienie okienek między podkładami i wyeliminowanie nadmiarów tłucznia
przy szynach,
o likwidacji usterek geometrycznych poprzez podbijanie, przy czym zaleca się
dokonać tego bezpośrednio przez maszyną do reprofilacji (w jednym zamknięciu
torowym) i w taki sposób, by nie powodować opóźnień procesu obróbki szyn.
{2}
W odniesieniu do planowania reprofilacji rozjazdów zalecenia punktu {1} są
obligatoryjne. W rozjazdach należy ponadto zapewnić właściwe podparcie bloku zwrotnicy
w celu uzyskania jak największej skuteczności szlifowania iglic,
{3}
Biorąc po uwagę istotny wpływ szyn na bezpieczeństwo użytkowania i trwałość
nawierzchni
dopuszcza
się
ograniczanie
ilości
robót
przygotowawczych
kosztem
zmniejszenia skuteczności obróbki w rejonie pojedynczych usterek toru, ale na rzecz ogólnej
poprawy stanu szyn.
Nierówności podłużne faliste
4.2.3
{1}
Dla celów niniejszych warunków technicznych wyróżnia się następujące zakresy
długości nierówności
podłużnych występujących na powierzchni
tocznej
szyn
i
podlegających likwidacji z procesie zmechanizowanej reprofilacji:
a) FALE KRÓTKIE11:
λ1 = 30 ÷ 100 mm (lub 30 ÷ 80 mm)12
b) FALE ŚREDNIE:
λ2 = 100 ÷ 300 mm (lub 80 ÷ 300 mm) 13
c) FALE DŁUGIE:
λ3 = 300 ÷ 1000 mm
11
Fale tzw. Ultrakrótkie tj. 10-30mm podlegać mogą ocenie na zasadach przyjętych dla fal 30-100mm
Obowiązuje do czasu zmiany przepisów diagnostycznych z uwzględnieniem zakresów fal określonych wg EN
13
Obowiązuje do czasu zmiany przepisów diagnostycznych z uwzględnieniem zakresów fal określonych wg EN
12
Wymagania i Badania
str.16/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
Podstawowa wada profilu podłużnego powierzchni tocznej szyn polega na
{2}
występowaniu fal krótkich generujących wzrost hałasu a także drgania nawierzchni
powodujące jej przyspieszoną degradację i negatywny wpływ na otoczenie.
Powstawaniu falistości powierzchni tocznej szyn sprzyja przede wszystkim
{3}
jednorodność i prędkość ruchu pociągów, a także prostoliniowość trasy. Z tego względu wada
ta występuje głównie na odcinkach prostych, dedykowanych ruchowi pasażerskiemu, a także
na odcinkach o dużym udziale ruchu pasażerskiego. Na obszarach węzłów kolejowych wady
te występują stosunkowo rzadko z uwagi na mniejsze prędkości, częstsze hamowanie
pociągów a także występowanie dużej ilości łuków poziomych.
4.2.4
{1}
Wady kontaktowo-zmęczeniowe i inne
Do podstawowych wad kontaktowo-zmęczeniowych14, które podlegać powinny
likwidacji, zmniejszeniu lub odciążeniu15 w procesie reprofilacji zalicza się:
a) wady typu HEAD-CHECKING -
w rejonie krawędzi tocznej główki szyny –
oznaczenie jako 2223 wg katalogu wad szyn – rys.6; wady te są charakterystyczne dla
odcinków położnych na łukach, na których występują zwiększone siły trakcyjne,
b) wady typu SQUAT – na górnej powierzchni główki szyny - oznaczenie jako 227 wg
katalogu wad szyn – rys.7; wady te są charakterystyczne dla odcinków położonych na
prostych, na których występują zwiększone siły trakcyjne (głownie od rozruchu).
14
15
zwane też wadami powierzchniowymi
poprzez zmianę miejsca kontaktu koła z szyną w efekcie poprawy przekroju poprzecznego główki szyny
Wymagania i Badania
str.17/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
a)
b)
Rys. 6 Naprężenia kontaktowe na łuku - wada typu HEAD-CHECKING
a) strefa krytyczna, b) przykład
a)
b)
c)
Rys. 7 Naprężenia kontaktowe na prostej - wada typu SQUAT:
a) strefa krytyczna, b), c) przykłady
Wymagania i Badania
str.18/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
{2}
Wady typu head-checking powstają bezpośrednio pod powierzchnią toczną (ok.
0,10 mm), szybko rozwijają się i są trudne do wykrycia [7]. Czynnikiem szczególnie
sprzyjającym powstawaniu wad typu head-checking jest przechyłka toru, powodująca
przesunięcie punktu oddziaływań koła w stronę krawędzi tocznej szyny wyższej (rys.9). Z
tego względu zaleca się indywidualnie zaostrzać tolerancje odchyłek przechyłki na prostych
do maksimum ±5 mm, szczególnie na odcinkach, na których prowadzony jest ciężki ruch
towarowy.
w ady 2223
dH
Rys. 8 Wady HCH (2223) na odcinku prostym
- wskutek występowania niewielkiej przechyłki toru
{3}
W odniesieniu do wad typu SQUAT czynnikiem sprzyjającym ich powstawaniu jest
falistość szyn a także stosowanie pojazdów trakcyjnych wyposażonych w systemy
antypoślizgowe [7]16.
{4}
Na odcinkach reprofilacji występować mogą także inne wady, które w ramach tego
procesu powinny być likwidowane lub zmniejszane, takie jak:
a) wady od wgnieceń cząstek pylastych - szczególnie w rejonach przejazdów w
poziomie szyn z drogami gruntowymi – oznaczenie 301 wg katalogu wad szyn;
zakłada się całkowitą likwidację w ramach reprofilacji,
b) wady od wgnieceń ziaren tłucznia - szczególnie po robotach podsypkowych oznaczenie 301 wg katalogu wad szyn; zwykle możliwe jest zmniejszenie
głębokości tych wad, chyba że roboty poprzedzono napawaniem,
16
brak takich systemów powoduje z kolei wybuksowania
Wymagania i Badania
str.19/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
c) wady od wybuksowań – na odcinkach rozruchowych - oznaczenie 225 wg
katalogu wad szyn; zwykle możliwe jest jedynie zmniejszenie głębokości tych
wad, chyba że roboty poprzedzono napawaniem; ich miejscowe występowanie nie
powinno wykluczać całych odcinków z reprofilacji, gdyż poprawa przekroju
poprzecznego zwiększa przyczepność kół napędowych,
d) spływy metalu – występujące głównie w łukach o małym promieniu na tokach
wewnętrznych - oznaczenie 239 wg katalogu wad szyn; zakłada się całkowitą
likwidację w ramach reprofilacji w danym zakresie kątowym,
e) uszkodzenia powierzchni tocznej w postaci łusek blaszkowatych, długich rowków,
rys wzdłużnych - nr katalogowy 2221; zakłada się zmniejszenie lub likwidację
takich wad w ramach reprofilacji,
f) zgniecenie ze spływem – nr katalogowy 223; zakłada się zmniejszenie lub
likwidację takich wad w ramach reprofilacji.
Ocena wielkości podstawowych wad kontaktowozmęczeniowych
4.2.5
{1}
W przypadku braku możliwości oceny głębokości wad kontaktowo-zmęczeniowych
poprzez badania urządzeniami specjalistycznymi można kierować się oceną ich kształtu i
wymiarów na powierzchni szyny.
{2}
Charakterystycznym parametrem wady HEAD CHECKING jest widoczna wielkość
pęknięcia (wymiar H w przekroju poprzecznym lub wymiar C w widok z góry - rys. 9),
którego wartość (zał.1):
a) H≤5 mm lub C≤10 mm kwalifikuje szynę do reprofilacji naprawczej lub
prewencyjnej,
b) H>5 mm lub C>10 mm kwalifikuje szynę do wymiany (wstawki), a w wyjątkowych
przypadkach braku takiej możliwości – do reprofilacji regeneracyjnej
Wymagania i Badania
str.20/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
{3}
Wady HEAD CHECKING wykazujące zdecydowaną tendencję do zakrzywiania
kierunku propagacji na krańcach pęknięcia na kształt litery „S” lub posiadające wysokość
widoczną H > 20 mm - nie kwalifikują się do naprawy poprzez reprofilację (powinny być jak
najszybciej usunięte).
krawędź
cöté
toczna
a)
niewidoczna
wysokość wady
H - widoczna
wysokośc wady
H'
b)
C
C - długość cięciwy
Rys. 9 Charakterystyczne parametry wad typu HEAD-CHECKING
a) wg [7] - widok przekroju
b) wg [3] - widok z góry
{4}
Charakterystycznym parametrem wady SQUAT jest widoczna wysokość pęknięcia
(wymiar D na rys.10) oraz jego zasięg podłużny (wymiar L), których wartości:
a) D≤10 mm i L≤50 mm kwalifikują szynę do reprofilacji naprawczej lub
prewencyjnej,
b) D>10 mm i L>50 mm – kwalifikują szynę do wymiany (wstawki), a w
wyjątkowych
przypadkach
braku
takiej
możliwości
–
do
reprofilacji
regeneracyjnej.
Wymagania i Badania
str.21/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
{5}
Wady SQUAT posiadające wysokość widoczną D>25 mm i długość L>200 mm - nie
kwalifikują się do naprawy poprzez reprofilację (powinny być jak najszybciej usunięte).
{6}
Segmenty torowe kwalifikujące się do reprofilacji, na których występują pojedyncze
wady powierzchniowe niemożliwe do naprawy poprzez reprofilację należy obejmować tym
procesem niezależnie od planowanej wymiany wstawek szynowych z takimi wadami.
Rys. 10 Charakterystyczne parametry wad typu SQUAT
4.3
4.3.1
{1}
Uwarunkowania technologiczne
Dobór technologii
Istotnym uwarunkowaniem właściwego doboru technologii są różnice w długości tzw.
bazy odniesienia poszczególnych typów głowic do reprofilacji szyn.
{2}
W przypadku szlifowania, siła docisku tarcz i możliwość rozłączenia (rozsprzęgnięcia)
głowic reprofilacyjnych gwarantuje ciągłość obróbki – również na długości dna fal długich i
nierówności toru (rys.11a). Sprzęgnięcie tarcz szlifierskich w długi zespół pozwala natomiast
– w końcowych przejazdach roboczych - na likwidowanie także fal długich (rys.11b).
Wymagania i Badania
str.22/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
{3}
W przypadku strugania i frezowania, narzędzie skrawające ustawiane jest w
nawiązaniu do przedniego i tylnego punktu (ślizgu lub rolek) podparcia głowicy
17
(rys.11c).
Z tego względu w strefie dna fal długich lub nierówności toru zagłębienie narzędzia maleje, a
w skrajnych przypadkach całkowicie tracić może kontakt z powierzchnią główki szyny
(rys.12).
a)
tarcze szlifierskie
B2
b)
tarcze szlifierskie
Bw
c)
narzędzie skrawające
tylny punkt podparcia
głowicy
przedni punkt podparcia
głowicy
B3
Rys. 11 Schemat ideowy baz odniesienia przy reprofilacji zmechanizowanej
a) poprzez szlifowanie - dwupunktowa baza odniesienia przy usuwaniu fal krótkich
b) poprzez szlifowanie - wielopunktowa baza odniesienia przy usuwaniu fal długich
c) poprzez struganie lub frezowanie - 3-punktowa stała baza odniesienia
17
jest to zasada analogiczna jak w przypadku podbijarek automatycznych
Wymagania i Badania
str.23/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
{4}
Z punktu widzenia likwidacji fal krótkich i prewencji, optymalną technologią może
być szlifowanie, natomiast z punktu widzenia potrzeby usuwania dużej grubości materiału –
struganie i frezowanie. Wpływ fal długich a także dość powszechnych na sieci PKP PLK S.A
nierówności toru powoduje, że zastosowanie strugania lub frezowania spowodować może
nierównomierność procesu obróbki (zbyt duża grubość zbierania materiału na wierzchołkach
fal długich i pozostawienie bez reprofilacji strefy dna takich fal). Z tego względu
zastosowanie takiej technologii wymaga bardzo starannego rozpoznania stanu toru i
powierzchni tocznej szyn z punktu widzenia głębokości fal długich i nierówności toru.
{5}
W związku z uwarunkowaniami technologicznymi, w trybie:
a) początkowym i prewencyjnym - zaleca się stosować szlifowanie rotacyjne,
b) naprawczym i regeneracyjnym – dopuszcza się stosowanie różnych technologii,
przy czym zastosowanie strugania lub frezowania wymaga uprzedniego
sprawdzenia wielkości fal długich i nierówności toru.
{6}
Reprofilacja przyrządów wyrównawczych i rozjazdów może być wykonywana
wyłącznie poprzez szlifowanie.
{7}
Praca maszyn na szynach utwardzanych nie powinna powodować potrzeby obniżania
wydajności robót.
Rys. 12 Przykład nieciągłości reprofilacji spowodowany
występowaniem długich fal
Wymagania i Badania
str.24/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
Długość odcinków zatrudnienia maszyn
4.3.2
{1}
Odcinki reprofilacji powinny być tak rozmieszczone, by w maksymalnym stopniu
wykorzystać maszynę w każdej zmianie roboczej i zminimalizować ilość przejazdów
pomiędzy kolejnymi lokalizacjami.
{2}
Do szlifowania maszyną torową zaleca się kwalifikować odcinki obejmujące całe
segmenty torowe reprofilowane w jednym trybie, a także położne w pobliżu takich
segmentów wstawki rozjazdowe i odcinki szlifowania selektywnego o długości nie mniejszej
niż 150 m.
{3}
Do szlifowania maszyną rozjazdową zaleca się kwalifikować grupy minimum 3
rozjazdów wraz ze wstawkami o długości do 150 m, a także położone w pobliżu przejazdy w
poziomie szyn, niezaplanowane do szlifowania maszyną torową.
{4}
Do frezowania lub strugania zaleca się kwalifikować odcinki torów o długości nie
mniejszej niż 150 m uwzględniając uwarunkowania technologiczne dotyczące danej maszyny
(np. długość odcinka pracy bez wymiany narzędzi skrawających).
{5}
W przypadku przejazdów położonych w pobliżu szlifowanych rozjazdów zaleca się
stosowanie maszyny rozjazdowej (bez demontażu płyt) przy ograniczeniu zakresu kątowego
szlifowania zgodnie z [8].
5
{1}
EWIDENCJA ROBÓT
Roboty reprofilacji, wykonywane w sposób zmechanizowany, powinny być
ewidencjonowane przez właściwe terenowo Zakłady Linii Kolejowych w całym okresie
Wymagania i Badania
str.25/26
PKP
ILK5- 510-05C/2007
użytkowania szyn. Formą ewidencji jest formularz wg zał. 2, w którym roboty wykonane
wyróżnia się literą „R” w kolumnie 36 (tory) i 39 (rozjazdy)..
{2}
W ramach ewidencji danych o reprofilacji szyn zaleca się uzupełnienie jej
początkowych rekordów o dane historyczne (od 1993 roku). Rekordy tak oznaczone mogą
zawierać tylko orientacyjny zakres danych i należy je wówczas oznaczać literą „H”.
6
MATERIAŁY ŹRÓDŁOWE
[1]
Warunki Techniczne Utrzymania Nawierzchni na liniach kolejowych Id-1,
[2]
Instrukcja o dokonywaniu pomiarów, badań i oceny stanu torów Id-14
[3]
Instrukcja badań defektoskopowych szyn, spoin i zgrzein w torach kolejowych Id-10
[4]
Katalog wad szyn (na bazie karty UIC712)
[5]
Warunki techniczne wykonania i odbioru zregenerowanych przez napawanie łukowe
elementów nawierzchni kolejowej nr WTWiO-ILK3a-5130/02/05
[6]
PN-EN 13231-3:2006 (U) Kolejnictwo -- Tor - Odbiór prac -- Część 3: Odbiór
szlifowania, frezowania i strugania szyn w torze
[7]
pr Karty UIC 725 Postępowanie z wadami w szynach, I’2006
[8] Warunki techniczne – reprofilacja szyn w torach i rozjazdach – część 1: warunki
wykonania i odbioru robót
7
ZAŁĄCZNIKI
Zał. 1 Kryteria parametryczne kwalifikacji szyn do reprofilacji w torach i rozjazdach oraz
parametry odbioru
Zał. 2. Potrzeby/ewidencja reprofilacji: A- w torach, B-w rozjazdach.
Wymagania i Badania
str.26/26

Zal_2_Reprofilacja szyn w torach i rozjazdach_cz2

Transkrypt

Podobne dokumenty

Generuj PDF - Komenda Powiatowa Policji w Będzinie

Stelcon – Płyty szynowe typu VBK

Skargę kasacyjną PKP PLK rozpozna Sąd Najwyższy

OFERTA NR 194/1010 Zgrzewanie szyn krótkich

AKCJA MIASTO www.akcjamiasto.org

Nr kat. 544181 | Typ EV-S3.18.125

Nowoczesne rozwiązania skrzyżowań kolei z